Молекулярные диады на основе фотохромных спиропиранов и 1,3-трополонов для создания новых противомикробных и противораковых препаратов с дистанционно управляемой биологической активностью

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 21-73-10300

НазваниеМолекулярные диады на основе фотохромных спиропиранов и 1,3-трополонов для создания новых противомикробных и противораковых препаратов с дистанционно управляемой биологической активностью

Руководитель Ожогин Илья Вячеславович, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" , Ростовская обл

Конкурс №61 - Конкурс 2021 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-101 - Синтез, строение и реакционная способность органических соединений

Ключевые слова спиропиран, 1,3-трополон, фотохромизм, молекулярный переключатель, фотофармакология, биологическая активность, органический синтез, гетероциклические соединения, биомедицина

Код ГРНТИ31.21.27

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Фотофармакология – новая развивающаяся отрасль биомедицины, в которой контроль над биоактивностью осуществляется за счет введения молекул-фотопереключателей в структуру биоактивных препаратов. Модифицированное фоторецептором биоактивное вещество (фотофармакологический агент) под воздействием светового облучения изменяет свои свойства, например форму, липофильность, дипольный момент и т. д. Поскольку фармакодинамические и фармакокинетические свойства лекарственного препарата непосредственно связаны с его молекулярной структурой, две фотоизомерные формы обладают различной биоактивностью. Внешний механизм контроля биологической активности препаратов позволяет вызвать фармакологическую реакцию при взаимодействии со строго определенной молекулярной мишенью в организме (конкретный фермент, рецептор, ионные каналы и т.д.), что обеспечивает высокую степень селективности (избирательности) действия биоактивного препарата. В качестве молекул-фотопереключателей для осуществления светового контроля над биоактивностью препаратов с помощью активирующего излучения нами предлагается использовать спиропираны (далее СП) – один из наиболее перспективных и широко изучаемых классов органических фотохромов. В качестве биологически активной составляющей, отвечающей за основные фармакологические эффекты, нами предлагается 2-хинолин-2-ил-1,3-трополоновый остов. Широкий спектр фармакологической активности алкалоидов трополонового ряда является активным предметом изучения медицинской химии. Актуальность задачи связана с тем фактом, что практически невозможно предсказать биологическую активность определенного модифицированного препарата. Для создания эффективных биоактивных агентов с фотопереключаемой функцией требуются исследования зависимости между структурой и активностью для различных состояний фотопереключателя. Мировые исследования в данной области зачастую являются пионерскими и носят по большей части разрозненный характер, поэтому решение поставленных задач, связанных с систематическими сериями соединений, несомненно, требуют проведения масштабных исследований. В рамках предлагаемого проекта предполагается проведение широкой характеризации биологических эффектов синтезируемых соединений - от влияния на жизнеспособность и пролиферацию клеток бактерий и человека до установления их влияния на состояние сигнальных систем клетки, которые предопределяют возможность развития лекарственной резистентности клеток. Таким образом, будут определены потенциальные направления применения новых спиропиранов и одновременно - их возможные побочные эффекты и пути предотвращения снижения терапевтической эффективности.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Ожогин И.В., Пугачев А.Д., Беланова А.А., Козленко А.С., Лукьянова М.Б., Лукьянов Б.С. ПРОИЗВОДНЫЕ СПИРОПИРАНОВ ИНДОЛИНОВОГО РЯДА И АЛЬФА-ЛИПОЕВОЙ КИСЛОТЫ В КАЧЕСТВЕ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ФОТОФАРМАКОЛОГИЧЕСКИХ АГЕНТОВ Сборник тезисов Всероссийской научной конференции "МАРКОВНИКОВСКИЕ ЧТЕНИЯ: ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ОТ МАРКОВНИКОВА ДО НАШИХ ДНЕЙ". г. Сочи, 8-11 октября 2021 г., Сборник тезисов Всероссийской научной конференции "МАРКОВНИКОВСКИЕ ЧТЕНИЯ: ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ОТ МАРКОВНИКОВА ДО НАШИХ ДНЕЙ". г. Сочи, 8-11 октября 2021 г.. С. 66. (год публикации - 2021)

2. Ожогин И.В., Пугачев А.Д., Беланова А.А., Макарова Н.И., Козленко А.С., Папушенко М.М., Лукьянова М.Б., Лукьянов Б.С. NOVEL SPIROPYRANS BASED ON β-ESTRADIOL AND ESTRONE AS POTENTIAL PHOTOPHARMACOLOGICAL AGENTS СБОРНИК ТЕЗИСОВ VI СЕВЕРО-КАВКАЗСКОГО СИМПОЗИУМА ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (СТАВРОПОЛЬ, 18-22 АПРЕЛЯ 2022 г.) - СТАВРОПОЛЬ: СКФУ, 2022. - 273 с., The book of abstracts of the VI North Caucasus Organic Chemistry Symposium (Stavropol, April 18-22, 2022). P. 113. (год публикации - 2022)

3. Пугачев А.Д., Ожогин И.В., Козленко А.С., Макарова Н.И., Ростовцева И.А., Дмитриев В.С., Быкусов В.В., Бородкин Г.С., Метелица А.В., Лукьянов Б.С. INDOLINE SPIROPYRANS DEMONSTRATING THREE DIFFERENT TYPES OF PHOTOCHROMISM СБОРНИК ТЕЗИСОВ VI СЕВЕРО-КАВКАЗСКОГО СИМПОЗИУМА ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (СТАВРОПОЛЬ, 18-22 АПРЕЛЯ 2022 г.) - СТАВРОПОЛЬ: СКФУ, 2022. - 273 с., The book of abstracts of the VI North Caucasus Organic Chemistry Symposium (Stavropol, April 18-22, 2022). P. 121. (год публикации - 2022)

4. Ожогин И.В., Пугачев А.Д., Ткачев В.В., Козленко А.С., Чепурной П.Б., Дмитриев В.С., Шилов Г.В., Алдошин С.М., Минкин В.И., Лукьянов Б.С. Синтез и исследование взаимных превращений новых индолиновых спиропиранов на основе 4-гидрокси-3,5-диформилбензойной кислоты Известия Академии наук. Серия химическая, Рег. № 7866 (год публикации - 2022)
10.1007/s11172-022-3581-4.

5. Красникова Т.А., Саяпин Ю.А., Тупаева И.О., Гусаков Е.А., Ожогин И.В., Лисовин А.В., Никогосов М.В., Демидов О.П., Банг Д.Н., Лам Т.Д., Транг Т.Т., Дубоносов А.Д., Минкин В.И. REACTION OF QUINALDINE WITH 4,6-DI(TERT-BUTYL)-3-NITRO-1,2-BENZOQUINONE. DEPENDENCE OF THE OUTCOME ON THE REACTION CONDITIONS AND A DEEPER INSIGHT INTO THE MECHANISM RSC Advances, Manuscript ID: RA-ART-05-2022-002914 (год публикации - 2022)

6. Папушенко М.М., Ожогин И.В., Пугачев А.Д., Ткачев В.В., Козленко А.С., Чепурной П.Б., Дмитриев В.С., Лукьянов Б.С. СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ НОВЫХ СПИРОПИРАНОВ ИНДОЛИНОВОГО РЯДА С КАРБОКСИЛЬНЫМИ ЗАМЕСТИТЕЛЯМИ ХИМИЯ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ. Сборник научных статей по материалам VII Всероссийской научно-практической конференции студентов и молодых ученых, посвященной памяти д.х.н. В.В. Лукова. Издательство Южного федерального университета. Ростов-на-Дону., ХИМИЯ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ. Сборник научных статей по материалам VII Всероссийской научно-практической конференции студентов и молодых ученых, посвященной памяти д.х.н. В.В. Лукова. Издательство Южного федерального университета, 2022. С. 395-397. (год публикации - 2022)

7. Ожогин И.В., Пугачев А.Д., Козленко А.С., Ростовцева И.А., Макарова Н.И., Бородкин Г.С., Иль-Суфи И.М., Метелица А.В., Лукьянов Б.С. Methyl 5′-Chloro-8-formyl-5-hydroxy-1′,3′,3′-trimethyl-spiro-[chromene-2,2′-indoline]-6-carboxylate Molbank, 2023(1), M1549 (год публикации - 2023)
10.3390/M1549

8. Ожогин И.В.,Пугачев А.Д.,Макарова Н.И.,Беланова А.А.,Козленко А.С., Ростовцева И.А.,Золотухин П.В., Демидов О.П., Иль-Суфи И.М., Бородкин Г.С.,Метелица А.В., Лукьянов Б.С. Novel Indoline Spiropyrans Based on Human Hormones β-Estradiol and Estrone: Synthesis, Structure, Chromogenic and Cytotoxic Properties Molecules, 28(9), 3866 (год публикации - 2023)
10.3390/molecules28093866

9. Красникова Т.А., Саяпин Ю.А., Тупаева И.О., Гусаков Е.А. Новые лигандные системы на основе 2-хинолин-2-ил-1,3-трополона Материалы XIX Ежегодной молодежной научной конференции «Достижения и перспективы научных исследований молодых ученых Юга России»: тезисы докладов (г. Ростов-на-Дону, 17–28 апреля 2023 г.). – Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2023, Материалы XIX Ежегодной молодежной научной конференции «Достижения и перспективы научных исследований молодых ученых Юга России»: тезисы докладов (г. Ростов-на-Дону, 17–28 апреля 2023 г.). – Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2023. – С. 113. (год публикации - 2023)

10. Красникова Т.А., Саяпин Ю.А., Ожогин И.В., Пугачев А.Д., Зантман А.А., Буланов А.О., Тупаева И.О., Гусаков Е.А., Минкин В.И. Новые фотодинамические системы на основе фотохромных объектов и 2-хинолин-2-ил-1,3-трополона Сборник тезисов Всероссийской научной конференции "Марковниковские чтения: органическая химия от Марковникова до наших дней", Школы-конференции молодых ученых «Органическая химия: традиции и современность». Домбай, 01–06 июня 2023 года. С. 123., Сборник тезисов Всероссийской научной конференции "Марковниковские чтения: органическая химия от Марковникова до наших дней", Школы-конференции молодых ученых «Органическая химия: традиции и современность». Домбай, 01–06 июня 2023 г. С. 123. (год публикации - 2023)

11. Красникова Т.А., Саяпин Ю.А., Ожогин И.В., Пугачев А.Д., Зантман А.А., Буланов А.О., Тупаева И.О., Гусаков Е.А., Минкин В.И. Новые фотодинамические системы на основе 2-хинолин-2-ил-1,3-трополона Материалы XXIV Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых имени выдающихся химиков Л.П. Кулёва и Н.М. Кижнера "Химия и химическая технология в XXI веке". г. Томск, 15-19 мая 2023 г. Том 1. С. 268-269., Том 1. С. 268-269. eLIBRARY ID: 54256659 (год публикации - 2023)

12. Красникова Т.А., Саяпин Ю.А., Тупаева И.О., Гусаков Е.А., Ожогин И.В., Минкин В.И. Новые лигандные системы на основе 2-хинолин-2-ил-1,3-трополона как перспективные биологически активные соединения Сборник тезисов X Молодежной конференции ИОХ РАН к 300-летию Российской академии наук и 90-летию Института органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН. Москва, 29–31 мая 2023 г. С. 175., Сборник тезисов X Молодежной конференции ИОХ РАН к 300-летию Российской академии наук и 90-летию Института органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН. Москва, 29–31 мая 2023 г. С. 175. eLIBRARY ID: 54610242. (год публикации - 2023)

13. Красникова Т.А., Саяпин Ю.А., Ожогин И.В., Пугачев А.Д., Зантман А.А., Буланов А.О., Тупаева И.О., Гусаков Е.А., Минкин В.И. Новые гибридные системы на основе фотохромных объектов и 2-хинолин-2-ил-1,3-трополона Сборник тезисов докладов международной конференции по химии «Байкальские чтения-2023», посвященной 65-летию Иркутского института химии им. А.Е. Фаворского СО РАН и 85-летию академика Б. А. Трофимова. г. Иркутск, 4-8 сентября 2023 г. С. 108., Сборник тезисов докладов международной конференции по химии «Байкальские чтения-2023», посвященной 65-летию Иркутского института химии им. А.Е. Фаворского СО РАН и 85-летию академика Б. А. Трофимова. г. Иркутск, 4-8 сентября 2023 г. С. 108. (год публикации - 2023)

14. Гусаков Е.А., Саяпин Ю.А., Ветрова Е.В., Лукбанова Е.А., Тупаева И.О., Красникова T.A., Колодина А.А., Минкин В.И. Синтез, структура и биологическая активность 1,3-трополонов на основе 2,7 диметил-4-хлор-1,8-нафтиридина Сборник тезисов Всероссийской научной конференции "Марковниковские чтения: органическая химия от Марковникова до наших дней", Школы-конференции молодых ученых «Органическая химия: традиции и современность». Домбай, 01–06 июня 2023 г. С. 69., Сборник тезисов Всероссийской научной конференции "Марковниковские чтения: органическая химия от Марковникова до наших дней", Школы-конференции молодых ученых «Органическая химия: традиции и современность». Домбай, 01–06 июня 2023 г. С. 69. (год публикации - 2023)

15. Ожогин И.В., Золотухин П.В., Пугачев А.Д., Беланова А.А., Ростовцева И.А., Макарова Н.И., Козленко А.С., Дороган И.В., Метелица А.В., Лукьянов Б.С. Spiropyran-based photoacids bearing a fragment of β-estradiol with photomodulated bioactivity «New Emerging Trends in Chemistry» Conference (NewTrendsChem-2023). Book of Abstracts. September 24-28, 2023, Yerevan, Armenia. P. 257., «New Emerging Trends in Chemistry» Conference (NewTrendsChem-2023). Book of Abstracts. September 24-28, 2023, Yerevan, Armenia. P. 257. (год публикации - 2023)

16. Гусаков Е.А., Саяпин Ю.А., Ветрова Е.В., Лукбанова Е.А., Алилуева Е.В., Колодина А.А., Ткачев В.В., Тупаева И.О., Лисовин А.В., Стегленко Д.В., Красникова Т.А., Никогосов М.В., Гончарова А.С., Метелица А.В., Алдошин С.М., Минкин В.И. Synthesis, molecular structure and biological activity of novel bis-1,3-tropolones based on 4-chloro-2,7-dimethyl-1,8-naphthyridine Mendeleev Communications, Т. 34, С. 357–361 (год публикации - 2024)
10.1016/j.mencom.2024.04.015

17. Ожогин И.В., Козленко А.С., Пугачев А.Д., Дмитриев В.С., Чепурной П.Б., Бородкин Г.С. Study of the thermochromic behavior of nitro-substituted symmetric bis-spiropyran of the indoline series using dynamic NMR methods 21th International School-Conference "MAGNETIC RESONANCE AND ITS APPLICATIONS (SPINUS-2024)", Magnetic Resonance and its Applications. Spinus-2024. Proceedings. Saint Petersburg State University, 2024. - P. 293 - 295. (год публикации - 2024)

18. Красникова Т.А., Саяпин Ю.А., Ожогин И.В., Пугачев А.Д., Буланов А.О., Макарова Н.И., Тупаева И.О., Гусаков Е.А., Минкин В.И. 2-ХИНОЛИН-2-ИЛ-1,3-ТРОПОЛОН, ФУНКЦИОНАЛИЗИРОВАННЫЙ ФОТОХРОМНЫМИ ОБЪЕКТАМИ. НОВЫЕ ГИБРИДНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ТЕРАНОСТИКИ. Всероссийская научная школа-конференция «МАРКОВНИКОВСКИЕ ЧТЕНИЯ: ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ОТ МАРКОВНИКОВА ДО НАШИХ ДНЕЙ», 19 - 22 января 2024, МО, Красновидово, Сборник тезисов Всероссийской научная школа-конференция «МАРКОВНИКОВСКИЕ ЧТЕНИЯ: ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ОТ МАРКОВНИКОВА ДО НАШИХ ДНЕЙ», 19 - 22 января 2024, МО, Красновидово, с. 47. eLIBRARY ID: 62497349 (год публикации - 2024)

19. Ожогин И.В., Золотухин П.В., Макарова Н.И., Ростовцева И.А., Пугачев А.Д., Козленко А.С., Беланова А.А., Бородкин Г.С., Дороган И.В., Метелица А.В. Meta-stable state photoacid containing β-estradiol fragment with photomodulated biological activity and anti-cancer stem cells properties Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, Manuscript Number: JPHOTOBIOL-D-24-00519 (год публикации - 2024)

Публикации